煤粉经济细度的确定.docx

煤粉经济细度的确定满永刚， 白国庆（宁夏电力投资公司西夏热电有限公司， 宁夏 银川市 750021）摘 要： 通过马莲台发电厂#1锅炉的具体实例，介绍了煤粉经济细度确定方法，为燃煤发电厂确定煤粉经济细度提供参考。关键词： 锅炉； 煤粉经济细度； 确定中图分类号： tk229.6文献标志码： b文章编号： 1672-3643（2009）02-0044-03the confirming of the economic granule size of pulverized coalman yong-gang, bai guo-qing(ningxia electric power investment company xixia thermal power co., ltd., yinchuan, ningxia 750021, china)abstract: introduces the confirming method of the economic granule size of pulverized coal through the example of no.1 boiler of maliantai power plant, provides some reference for coal -fired power plant to confirm the economic granule size of pulverized coal.key words:boiler; the economic granule size of pulverized coal; confirming1前言煤粉经济细度的确定方法2煤粉细度是煤粉的品质之一 ，它 是指煤粉的粗细程度 。工程上通常用专用的筛子对煤粉进 行 筛 分 ， 留 在 筛 上 面 的 粗粉重量占筛分前煤粉总重量的百 分比即为煤粉细度 。 专 用筛子的孔边长有 90 m 和 200 m 2 种 ， 筛 分 煤 粉 所 得 细 度 分 别 用 r90、r200 表 示 。 r90、r200 值 越 大 ，说 明 煤 粉 越 粗 ， 反 之 越 细 。煤粉细度对锅炉燃烧有重 要 的 影 响 。 煤 粉 越 细 ，煤 粉 燃 烧 越 完 全 ， 未燃尽碳热损失 q4 越 小 ， 锅 炉 效 率 高 ， 但 制 粉 电 耗（ 一 次 风 机 、 磨煤机及给煤机电 耗） 、 金 属 消 耗 会 增 加 ，另外还会使煤粉着火提前 ，炉膛火焰中心 降 低 ，有 可 能 烧坏燃烧器喷口 。 因此对于一定的煤种 和 锅 炉 设 备 ，入 炉 煤粉的细度存在一个最佳值 ，即 煤 粉 经 济 细 度 。 在 煤 粉 经 济 细 度 下 ，锅炉的不完全燃烧损失和制 粉电耗及金属消耗 之 和 最 小 。锅 炉 煤 质 不 同 ，其煤粉经济细度也不同 。煤粉经济细度的确定方法有以下几种 。公式法对 于固态排渣煤粉炉燃用无烟煤 、贫 煤 和 烟 煤 时 ，在 无2.1燃尽指数 bp 的分析值时 ，煤粉经济细度 r90j 可按下式计算 。r90j = 0.5nvdaf式 中 ：n 煤粉均匀性指数 ， 对于球磨机可取 1.0， 对 于 中 速 磨 可 取 1.1；vdaf 煤 的 干燥无灰基挥发分 。 如果煤源基本稳定 ， 可 取 近 2 个月锅炉用煤的平均值 。 如果煤源不稳定 ，可 取 1 年左右入炉煤的平均 值（ %） 。用此公式求出煤粉的经济 细 度 后 ， 把运行磨煤机的煤 粉细度调整到此值即可 。2.2 图表法图 表 法 有 2 种 ：一是已知煤的燃尽指数 bp 时 可 查 图 1；二是已知入炉煤的干燥无灰基挥发分 vdaf 时 可 查 图 2。用 图 1、图 2 求出煤粉的经 济 细 度 后 ，把运行磨煤机的 收稿日期： 2008-12-10作者简介： 满 永 刚（ 1980- ） ，男 ，助 理 工 程 师 ，从事锅炉技术管理工作 。图 1 煤粉细度 r90 与燃尽率 bp 的关系曲线（无烟煤、贫煤和烟煤）图2 煤粉经济细度和燃煤挥发分的关系曲线（无烟煤、贫煤和烟煤）宁夏电力2009 年第 2 期煤粉经济细度的确定（ 4） 将每一个煤粉细度下的 q4 与 qzf 相 加 ，然 后 绘 制 出r90=f (q4+qzf)，q4+qzf 最 小 值 时 对 应的煤粉细度即为煤粉经济 细 度 。3马莲台电厂 #1 锅炉煤粉经济细度的确定下面以宁夏马莲台发电厂 #1 锅炉燃烧调整试验中的 煤粉经济细度确定的实例加以说明 。3.1 测量各磨煤机的原始煤粉细度各运行磨煤机原始开度及煤粉细度测量结果见表 1。表 1 磨煤机原始开度及煤粉细度对照表分离器挡板开度 （ ）煤 粉 细 度r9（0 %）平 均 煤 粉 细 度r9（0 %）磨 编 号ac d e5756746827.3223.1228.3234.6028.3把 r90=28.3%作为第一个目标煤粉细度 ，在 此 细 度 下 做了 第 一 个 工况的热效率试验 ， 分 别 求 取p、b 后 计 算 得 出 的 q4、qzf 见 表 5。3.2 确定第二个目标煤粉细度 r90=24%并作试验逐 步 关 小 a、d、e 磨 煤 机 开 度 ，在每一个对应开度下进 行煤粉取样并筛分煤粉 ， 使 它 们 的煤粉细度逐渐接近目标 煤 粉 细 度 ， 经 过 3 次调整使运行的 4 台磨煤机的煤粉细度 基本接近目标值 r90=24%，调 整 过 程 见 表 2。表 2 第二个目标煤粉细度调整过程表煤粉细度调到此值即可 。2.3 试验法通过锅炉燃烧调整试验来确定煤粉经济细度 。其方法步骤概述如下 ：（ 1） 首先根据煤粉设计细度确定几 个目标煤粉细度 ，一 般 至 少 选 取 4 个 。（ 2） 把所有运行的磨煤机的 煤粉细度分别调整到事先 确定好的几个目标细度下 ， 再 分 别 做 只改变煤粉细度这一 单一因素的锅炉热效率试验 ， 分 别 求 出在不同的煤粉细度 下 的 q4；这一步是工作量最大也是最难做的工作 。（ 3） 在做各煤粉细度下锅炉热效率 试 验 时 ，要 分 别 求 取一 次 风 机 、给煤机和磨煤机在规定时间的电功率 p，锅 炉 煤 耗 量 b， 然后代入下式将制粉电耗折合成相当于热损失的 制 粉 热 损 失 ， 金属消耗折合成相当于 热损失的金属消耗热 损失一项目前暂不考虑 。qzf = 29 310bp/bq 100%式 中 ： qzf 制粉电耗对应的热损 失（ %） ；29 310 标准煤的发热 量（ kj/kg） ；b 机组的发电标准煤 耗（ kg（/ kwh） ；p 一 次 风 机 、给 煤 机 、磨煤机等制粉设备的实际 电 功 率（ kw） ；b 锅炉的燃料消耗 量（ kg/h） ；q 燃煤的低位发热 量（ kj/kg） 。磨编 号挡 板 开度（ ）挡 板 开 挡 板 开 度r （ %）r （ %）r （ %）909090度（ ）（ ）ac d e平 均5324.45356585224.423.1224.821.3623.42第 二 目 标 细 度 24706232.3232.72625430.3626.7第 1 次调 整第 2 次调 整第 3 次调 整备 注在此细度下做了第二个工况 的 热 效 率 试 验 ， 分 别 求 取p、b 后 计 算 得 出 的 q4、qzf 见 表 5。同 理 确 定 第 三 、 四 个 目 标 煤 粉 细 度 r90=20%、r90=16%并 作 试 验 ，试验结果分别见表 3、表 4、表 5 及 图 3。表 3 第三个目标煤粉细度调整过程磨编 号挡 板 开度（ ）挡 板 开度（ ）挡 板 开 度（ ）r9（0 %）r9（0 %）r9（0 %）ac d e平 均49545621.3226.6823.924947525221.3221.4419.8421.3620.99第 三 目 标 细 度 20515426.2424.18第 4 次调 整第 5 次调 整第 6 次调 整备 注45q（4 %） qz（f %）qzfq4qzf + q4r9（0 %）图 3 煤粉经济细度试验结果曲线r9（0 %）r9（0 %）挡 板 开 度（ ）图 4 a 磨分离器挡扳开度与煤粉细度关系试验曲线r9（0 %）r9（0 %）挡 板 开 度（ ）图 5 b 磨分离器挡扳开度与煤粉细度关系试验曲线r9（0 %）r9（0 %）挡 板 开 度（ ）图 6 c 磨分离器挡扳开度与煤粉细度关系试验曲线r9（0 %）r9（0 %）挡 板 开 度（ ）图 7 d 磨分离器挡扳开度与煤粉细度关系试验曲线r9（0 %）r9（0 %）挡 板 开 度（ ）图 8 e 磨分离器挡扳开度与煤粉细度关系试验曲线宁夏电力2009 年第 2 期煤粉经济细度的确定表 4第四个目标煤粉细度调整过程磨编 号挡 板 开度（ ）r9（0 %）挡 板 开 度（ ）r9（0 %）45455050ac d e平 均18.0419.0418.2819.644542474718.0418.8016.2417.7217.7第 四 目 标 细 度 16第 7 次调 整第 8 次调 整备 注3.3 煤粉经济细度的确定4 个煤粉细度下求取的 q4、qzf 见 表 5。 绘制成曲线见图 3。表 5 确定煤粉经济细度数据煤 粉 细 度r9（0 %）qz（f %）q（4 %）qzf +q（4 %）17.721.323.428.30.93170.82820.84840.78590.8490.5510.9471.0591.78071.37921.79541.8449（ 1） 从以上确定煤粉经济细度 过程来看很烦锁 ，尤 其 是要把磨煤机的煤粉细度调整到规 定煤粉细度附近的过程相 当 麻 烦 。 如果能事先知道各磨煤 机分离器挡开度与煤粉细 度之间关系的话就很容易把磨煤 机的煤粉细度调整到要求 的 细 度 。（ 2） 锅炉燃烧煤质经常会发生 变 化 ，对应的煤粉经济细 度也随之发生变化 ， 而 人 们 不 可 能做到每一种煤质都做一 次煤粉经济细度试验 。 所 以 知 道 了分离器挡板开度与细度 之间的关系曲线 ， 就可以先根据 公式法确定出燃用煤质的 煤 粉 经 济 细 度 ， 然后利用上述关 系曲线就可轻而易举地把 各磨煤机的煤粉细度调整到经济细度 。从 图 3 可 看 出 ， 在 做 试 验时对应的煤 质（ 发 热 量 约 在19 000 kj/kg 附 近 ，干 燥 无 灰基挥发分约在 36%附 近） 情 况 下其煤粉经济细度为 r=21%附 近 。4分离器挡扳开度与煤粉细度关系试验结果通过本次煤粉经济细度试验可得 出分离器挡扳开度与 煤粉细度关系曲线 ，分 别 见 图 4、图 5、图 6、图 7、图 8。 对 今 后调整磨煤机的煤粉细度会带来极大的方便 。 这 是 因 为 ：5结束语煤粉细度的大小直接关系着煤 粉 的 着 火 、燃 烧 和 燃 尽 ，也关系着锅炉的安全 ，所 以 每 一 个 电厂都要经常性地 、及 时（ 下 转 第 49 页）46宁夏电力2009 年第 2 期宁夏大坝发电有限责任公司 i 期给水泵出口最小流量阀控制在 dcs 中的实现3解决方案4最小流量阀控制回路的进一步完善由于常规仪表控制无 法达到机组安全稳定运行的要 求 ，通过研究和对比现在同类设备的控 制 策 略 ，当 前 国 内 很 多电厂对最小流量阀的控制都引入到分散 控 制 系 统 中 ，而 且有的还采用模拟量控制 ，考 虑 到 经 济 和 实 用 ，公 司 将 最 小 流 量 阀 的 控 制 引 进 到 dcs （ distributed control system） 系 统 ，并采用开关量控制 ，这 样 即 方 便 、又 简 单 ，还 能满足机组的安全运行 ，同时实现了自 动 化 控 制 ，减 少 了 运 行人员和检修人员的工作量 。为 了 实 现 dcs 系 统 控 制 ，避 免 最小流量阀误动 ， 将 原 来 送 动 圈 表 的 3 台 泵 出 口 流 量变送器信号也引入到 dcs 系 统 ，这 样 引 入 dcs 系 统 ，每个给水泵的 出 口 流 量 为 2 路 信 号 。 通 过 xdps（ 新 华 distributed processing system ） 系 统 组态对每台泵对应的 2 台泵出口流量 变送器信号进行坏质 量 判 断 。 如 果 2 路 信 号 正 常 ，在组态内将每台泵对应的 2 台 泵出口流量变送器信号求平均值 ， 通 过高低限功能块判断 来实现对最小流量阀开 、关 的 控 制 ；当 泵 出 口 流 量 变 送 器 2 路信号中的一路信号坏质量 ， 直 接 切 换 到 另 1 台 变 送 器 的 信 号 ， 通过高低限功能块判断来实现 对最小流量阀开关的 控 制 。 在本次改造中还设计了最小流 量阀控制系统切手动 的 条 件 ，即当流量信号变化过快时就判断此信号坏质量 。 最 小流量阀控制组态如图 1 所 示 。将最小流量阀的控制引入 dcs 系 统 后 ，并 设 计 了 控 制系统切手动的控制逻辑 。 但 是 在 一 次 #1 机 组 c 电 泵 启 停 时 ，电泵大差压阀开关过程中 ，出 现 c 电泵最小流量阀控制 由自动切为手动的情况 ， 造成最小流量阀 应 该 自 动 开 时 没 打 开 ，造成电泵运行不稳定的情况 。 经 检 查 确 认 ，切 手 动 原 因是在启停泵的过程中泵出口流量变 化 大 ，流 量 信 号 在 组 态内判断为坏质量所致 。 通 过 试 验 发 现 a、b 汽 泵 最 小 流 量阀控制逻辑也存在这种情况 ，这 种 情况不利于运行人员 监 视 操 作 。 针 对 以 上 现 象 ，为防止以后此类情况的发生 ，取 消 a、b 汽 泵 、c 电泵出口流量坏质量切手动条件 。 其 控 制 逻 辑 组 态 如 图 2 所 示 。5结束语通过改造